Los nanotubos de carbono (CNT) se fabrican por varios métodos, siendo el de deposición química en fase vapor (CVD) el más extendido en las aplicaciones comerciales. Otros métodos son la ablación por láser, la descarga por arco y las técnicas emergentes que utilizan materias primas ecológicas o de desecho.
Deposición química en fase vapor (CVD): El CVD es el método dominante para la producción comercial de CNT. Consiste en la descomposición de gases de hidrocarburos en un catalizador metálico a altas temperaturas, lo que da lugar a la formación de nanotubos de carbono. Este proceso puede modificarse, por ejemplo utilizando monóxido de carbono como materia prima, para mejorar la eficacia y controlar las propiedades de los CNT.
Ablación por láser y descarga por arco: Se trata de métodos tradicionales en los que un objetivo de grafito se ablaciona con láser o se somete a un arco eléctrico para producir CNT. Estos métodos son menos comunes en entornos comerciales debido a su elevado consumo de energía y a su menor rendimiento en comparación con el CVD.
Métodos emergentes que utilizan materias primas ecológicas o de desecho: Los métodos más recientes se centran en la sostenibilidad e incluyen técnicas como la electrólisis de dióxido de carbono en sales fundidas y la pirólisis de metano. La electrólisis de dióxido de carbono consiste en capturar CO2 y convertirlo en CNT, aunque existen dudas sobre la calidad del material producido. La pirólisis de metano descompone directamente el metano en hidrógeno y carbono sólido, que puede incluir CNT. Este método está siendo explorado por empresas como CarbonMeta Technologies y Huntsman como forma de secuestrar las emisiones de carbono.
Parámetros del proceso y control de calidad: El éxito de la síntesis de CNT, sobre todo en CVD, depende de varios parámetros como la temperatura, la presión, los caudales de gas y la naturaleza del catalizador. La investigación académica ha estudiado ampliamente estos parámetros para optimizar las condiciones de crecimiento y mejorar la calidad de los CNT. Esta investigación ayuda a desarrollar enfoques genéricos para la síntesis de CNT, con el objetivo de conseguir eficiencia energética y material.
En resumen, la fabricación de nanotubos de carbono implica una serie de técnicas, siendo la CVD la más viable desde el punto de vista comercial. La industria también está explorando métodos más sostenibles que utilicen materias primas ecológicas o residuales, aunque todavía se encuentran en fase de desarrollo. El continuo perfeccionamiento de los parámetros del proceso es crucial para mejorar la calidad y el rendimiento de los CNT, garantizando su idoneidad para diversas aplicaciones.
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